डीएनए और आरएनए अनुक्रमण विधियाँ
अनुक्रमण विधियाँ डीएनए में या, रूपांतरण के बाद, आरएनए में न्यूक्लियोटाइड के सटीक क्रम का निर्धारण करती हैं। सैंगर की श्रृंखला-समाप्ति रसायन विज्ञान से लेकर बड़े पैमाने पर समानांतर अगली पीढ़ी के प्लेटफार्मों तक, ये तकनीकें आणविक विकृति विज्ञान को आधार-दर-आधार जीन पढ़ने, उत्परिवर्तन का पता लगाने और बड़े पैमाने पर जीन अभिव्यक्ति को प्रोफाइल करने की सुविधा देती हैं।
Definition
डीएनए और आरएनए अनुक्रमण विधियाँ प्रयोगशाला तकनीकें हैं जो न्यूक्लिक एसिड अणु में न्यूक्लियोटाइड क्षारों के रैखिक क्रम को पढ़ती हैं; आरएनए को आमतौर पर अनुक्रमण से पहले पूरक डीएनए में रिवर्स-ट्रांसक्राइब्ड किया जाता है।
Scope
यह विषय पहली पीढ़ी (सैंगर) अनुक्रमण, अगली पीढ़ी (बड़े पैमाने पर समानांतर) अनुक्रमण, और ट्रांसक्रिप्टोम विश्लेषण के लिए आरएनए अनुक्रमण को शामिल करता है, साथ ही लाइब्रेरी तैयार करने, अनुक्रमण और रीड अलाइनमेंट के सामान्य कार्यप्रवाह को भी शामिल करता है। इसे नैदानिक परीक्षण मार्गदर्शन के बजाय कार्यप्रणाली संदर्भ सामग्री के रूप में प्रस्तुत किया गया है।
Key concepts
- श्रृंखला-समाप्ति (सैंगर) अनुक्रमण
- अगली पीढ़ी / बड़े पैमाने पर समानांतर अनुक्रमण
- लाइब्रेरी तैयारी
- अनुक्रमण रीड्स और कवरेज
- रीड अलाइनमेंट और वेरिएंट कॉलिंग
- आरएनए अनुक्रमण (ट्रांसक्रिप्टोमिक्स)
- लक्षित, एक्सोम और संपूर्ण-जीनोम अनुक्रमण
Mechanisms
सैंगर अनुक्रमण श्रृंखला-समाप्त करने वाले डिडेऑक्सीन्यूक्लियोटाइड को शामिल करता है ताकि हर लंबाई के खंड उत्पन्न हो सकें, जिन्हें अनुक्रम को फिर से बनाने के लिए आकार के अनुसार अलग किया जाता है (सैंगर एट अल., 1977)। अगली पीढ़ी का अनुक्रमण इसके बजाय खंडित डीएनए की एक लाइब्रेरी तैयार करता है, इसे स्थानिक रूप से बढ़ाता है, और लाखों खंडों को समानांतर में अनुक्रमित करता है, छोटे हिस्सों को पढ़ता है जिनके संकेतों को कम्प्यूटेशनल रूप से इकट्ठा किया जाता है (मार्गुलीज़ एट अल., 2005; गुडविन एट अल., 2016)। आरएनए अनुक्रमण आरएनए से प्राप्त पूरक डीएनए पर समान समानांतर दृष्टिकोण लागू करता है, ट्रांसक्रिप्ट को मापता है और स्प्लिसिंग और अभिव्यक्ति पैटर्न को प्रकट करता है (वांग एट अल., 2009)। वेरिएंट की पहचान करने या प्रचुरता को मापने के लिए रीड्स को एक संदर्भ के साथ संरेखित किया जाता है।
Clinical relevance
अनुक्रमण रोग-संबंधी वेरिएंट का पता लगाने और ट्यूमर और रोगजनकों के आणविक लक्षण वर्णन का समर्थन करता है। यह प्रविष्टि बताती है कि विधियाँ अनुक्रम डेटा कैसे उत्पन्न करती हैं और इसे एक संदर्भ के रूप में अभिप्रेत है; यह व्यक्तिगत रोगी देखभाल में अनुक्रमण परीक्षणों का चयन करने, व्याख्या करने या उन पर कार्य करने की सलाह नहीं देती है।
Evidence & guidelines
ये विधियाँ एक मूलभूत प्राथमिक साहित्य पर आधारित हैं, सैंगर की 1977 की श्रृंखला-समाप्ति विधि से लेकर पहले उच्च-थ्रूपुट पिकोलीटर प्लेटफॉर्म (मार्गुलीज़ एट अल., 2005) और मानव जीनोम अनुक्रम (वेंटर एट अल., 2001) तक, बाद की समीक्षाओं में अगली पीढ़ी की तकनीकों के एक दशक और आरएनए-सेक (गुडविन एट अल., 2016; वांग एट अल., 2009) के उदय का सर्वेक्षण किया गया है।
History
सैंगर की श्रृंखला-समाप्ति विधि (1977) ने डीएनए अनुक्रमण को नियमित बना दिया और मानव जीनोम के पहले अनुक्रमण (वेंटर एट अल., 2001) का आधार बनी। 2000 के दशक के मध्य में बड़े पैमाने पर समानांतर अनुक्रमण की शुरुआत ने लागत को नाटकीय रूप से कम कर दिया और थ्रूपुट को बढ़ा दिया (मार्गुलीज़ एट अल., 2005), और एक दशक के भीतर अगली पीढ़ी का अनुक्रमण और आरएनए-सेक जीनोमिक्स और ट्रांसक्रिप्टोमिक्स के लिए मानक उपकरण बन गए (गुडविन एट अल., 2016; वांग एट अल., 2009)।
Key figures
- Frederick Sanger
- J. Craig Venter
- Marcel Margulies
Related topics
Seminal works
- sanger-1977
- margulies-2005
- goodwin-2016
Frequently asked questions
- अगली पीढ़ी का अनुक्रमण सैंगर अनुक्रमण से कैसे भिन्न है?
- सैंगर अनुक्रमण श्रृंखला-समाप्त करने वाले रसायन विज्ञान का उपयोग करके एक समय में एक डीएनए खंड को पढ़ता है, जबकि अगली पीढ़ी का अनुक्रमण बड़े पैमाने पर समानांतर तरीके से लाखों खंडों को एक साथ पढ़ता है, जिससे थ्रूपुट में काफी वृद्धि होती है और प्रति आधार लागत कम होती है।
- क्या आरएनए को सीधे अनुक्रमित किया जा सकता है?
- आरएनए को आमतौर पर पहले रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन द्वारा पूरक डीएनए में परिवर्तित किया जाता है और फिर अनुक्रमित किया जाता है; यह आरएनए-सेक दृष्टिकोण ट्रांसक्रिप्ट को मापता है और स्प्लिसिंग और अभिव्यक्ति पैटर्न को प्रकट करता है।